随着集成电路的迅猛发展,微处理器的设计技术对计算机产业、电子产业乃至整个信息产业的发展都有举足轻重的作用。其中RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)作为计算机设计策略已越来越多地应用于计算机体系结构的设计中。如今在嵌入式应用领域,对32位RISC架构的微处理器的需求持续上升。本文在对RISC关键技术进行研究后,设计实现了一款32位的RISC IP核,主要包括对指令集的设计、IP核各个模块的设计和存储系统的设计。　　本文采用对指令的最高两位编码来确定指令操作数的来源,并以此为依据来划分不同类型的指令,设计的指令包括一般的ALU指令、DSP指令和系统控制类指令。　　设计的IP核建立在四级流水线基础上,包括取值、译码、执行和回写。采用哈佛结构、空指令和硬件旁路来避免流水线中的结构相关,控制相关和数据相关。设计了流水线控制模块,根据需要给不同的流水级发“等待”和“准备”信号。为访存指令提供了专门的接口,访存操作在流水线执行级运行。设计了例外处理状态机及时响应异常,为IP核内所有特殊寄存器提供了专门的访问接口。　　采用虚拟存储器管理单元(MMU)来将访存指令的虚拟地址转换为Cache的物理地址。设计的Cache单元由控制器、数据RAM、标记RAM和缓冲器构成。Cache控制器对Cache读写操作进行控制,缓冲器则用来解决写Cache时缓存和主存之间的速度差异。　　所有的模块都是基于Verilog-HDL语言,经过EDA工具的综合分析后,对IP核进行了功能验证,给出了对流水线、指令、存储器的相关仿真波形图。仿真结果表明了所设计IP核的有效性。